JP2001343312A - コンクリート圧縮試験装置 - Google Patents

コンクリート圧縮試験装置

Info

Publication number
JP2001343312A
JP2001343312A JP2000162863A JP2000162863A JP2001343312A JP 2001343312 A JP2001343312 A JP 2001343312A JP 2000162863 A JP2000162863 A JP 2000162863A JP 2000162863 A JP2000162863 A JP 2000162863A JP 2001343312 A JP2001343312 A JP 2001343312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
load
speed
stress
constant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000162863A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4174604B2 (ja
Inventor
Mitsuhiro Mori
光宏 毛利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2000162863A priority Critical patent/JP4174604B2/ja
Publication of JP2001343312A publication Critical patent/JP2001343312A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4174604B2 publication Critical patent/JP4174604B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応力速度制御から定速ストローク制御への切
り換えを常に正確に行うことができ、信頼性の高い試験
を行うことのできるコンクリート圧縮試験装置を提供す
る。 【解決手段】 応力速度制御状態において、供試コンク
リートブロックWに作用する圧縮荷重を検出する荷重検
出手段31の出力を刻々と取り込み、その検出値の変化
速度が目標速度に対してあらかじめ設定されている限度
を越えてずれたか否かを判別し、ずれている場合には供
試コンクリートブロックWが急激に変形したとして、制
御を定速ストローク制御に自動的に切り換えることによ
り、制御の切り換えタイミングを常に安定して正確なも
のとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコンクリートの圧縮
試験を行うための試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンクリートの圧縮試験方法として、J
IS A1108の規格が知られている。この規格にお
いては、まず、供試コンクリートブロック(以下、供試
体と称する)に対して一定の応力速度制御のもとに、つ
まり供試体に作用する圧縮応力(実質的には圧縮荷重)
が一定の速度で増加するように負荷機構を制御しながら
試験を行い、供試体が急激な変形を開始した後は荷重を
加える速度の制御を中止し、その時点で制御用のサーボ
バルブの開度を一定に保った定速ストローク制御に切り
換えて圧縮荷重を加え続けることになっている。
【0003】この規格を満たすために、従来のコンクリ
ート圧縮試験装置においては、供試体の状況を試験者が
目視で観察し、供試体の急激な変形を認めた時点で手動
によって応力速度制御から定速ストローク制御に切り換
えていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のコ
ンクリート圧縮試験装置と当該装置を用いた圧縮試験に
よると、応力速度制御から定速ストローク制御に切り換
える時点が、試験者の判断に依存しているため、切り換
えの遅れや操作ミスが生じる可能性があり、常に正確な
試験を行っているとは言いがたく、試験の信頼性に欠け
るという問題があった。
【0005】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、応力速度制御から定速ストローク制御への切り
換えを、前記規格に則って常に正確に行うことができ、
信頼性の高い試験を行うことのできるコンクリート圧縮
試験装置の提供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のコンクリート圧縮試験装置は、供試コンク
リートブロックに対して圧縮荷重を加える負荷機構と、
試験片に作用する圧縮荷重を検出する荷重検出手段と、
その荷重検出手段の出力を入力して当該荷重検出値の変
化速度が一定となるように上記負荷機構を制御する応力
速度制御、および、上記負荷機構の変位を一定に維持す
る定速ストローク制御の少なくともいずれかの制御が選
択可能な制御手段を備えたコンクリート圧縮試験装置に
おいて、上記応力速度制御の制御中に、上記荷重検出手
段の出力を刻々と取り込み、その検出値の変化速度が目
標速度に対してあらかじめ設定されている限度を越えて
ずれたか否かを判別する判別手段を有し、上記制御手段
は、その判別結果に基づき、荷重検出値の変化速度が目
標速度に対して上記限度を越えて変化したときに制御を
自動的に定速ストローク制御に切り換えることによって
特徴づけられる。
【0007】本発明は、コンクリートブロックに作用す
る荷重の変化速度が一定の目標速度に一致するように応
力速度制御下で圧縮試験を行っている状態で、コンクリ
ートブロックが急激な変形を生じたとき、荷重の変化速
度が目標速度から大きく逸脱することを利用し、その急
激な変形を自動的に把握することによって、所期の目的
を達成しようとするものである。
【0008】すなわち、応力速度制御下で圧縮荷重を加
えている状態においては、荷重の変化速度は目標速度
(目標とする荷重の変化速度)と略一致した状態が保た
れるが、その状態でコンクリートブロックが急激に変形
すると、負荷機構がその変形に追随できずに、荷重検出
手段による荷重検出値は急激に変動し、荷重の変化速度
は目標速度に比して大きく逸脱する。この現象は、荷重
検出手段の刻々の出力から捉えることができ、その時点
で応力速度制御から定速ストローク制御に自動的に切り
換えることにより、その切り換えのタイミングを常に正
確なものとすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形
態の全体構成図で、機械的構成を表す模式図と、電気的
構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【0010】試験機本体1は、本体フレーム11に2本
のねじ棹12a,12bをそれぞれ鉛直に設けるととも
に、その各ねじ棹12a,12bにクロスヘッド13の
両端部をナットを介して支持し、また、本体フレーム1
1の上面にはテーブル14を上下動自在に支持した構造
を有している。
【0011】各ねじ棹12a,12bはモータ(図示せ
ず)の駆動によって回転が与えられ、このねじ棹12
a,12bの回転によってクロスヘッド13が上下動す
る。このクロスヘッド13は、後述するように供試体W
を挟む上下の圧盤16,17間の距離を調整するために
上下動される。一方、テーブル14は本体フレーム11
内に収容された負荷用の油圧ラム15の駆動によって上
下動する。
【0012】試験に供されるコンクリートブロックであ
る供試体Wは、テーブル14側の圧盤17の上に載せら
れ、クロスヘッド13側の圧盤16が供試体Wの上面に
当接するようにクロスヘッド13を位置決めした状態
で、負荷用の油圧ラム15を駆動してテーブル14を上
昇させることによって圧縮荷重が加えられる。
【0013】油圧ラム15は、油圧ユニット21の油圧
ポンプ21aから吐出される圧油がサーボバルブ22を
介して供給されることによって駆動制御される。この油
圧ラム15の駆動により供試体Wに作用する圧縮荷重
は、油圧ラム15内の圧力を測定する圧力セル31によ
って検出される。圧力セル31の出力は荷重計測用アン
プ32によって増幅された後、A−D変換器33によっ
デジタル化されたうえでCPUを主体とする制御部40
に刻々と取り込まれる。
【0014】制御部40には、後述する一定時間ごとの
荷重増加目標値を設定する等、各種指令を与えるための
キーボード41と、試験結果を記録するためのレコーダ
42が接続されており、A−D変換器33を介して取り
込まれた刻々の荷重データは、荷重−時間曲線等として
このレコーダ42に記録される。また、制御部40は、
刻々と取り込んだ荷重データを用いて、その変化速度が
上記した荷重増加目標値に一致するようにサーボバルブ
22のバルブ開度を制御する応力速度制御を実行し、あ
るいはそのバルブ開度を一定に保った定速ストローク制
御を実行すべく、D−A変換器34を介してサーボバル
ブ22に対して制御信号を供給するように構成されてい
る。
【0015】さて、図2は制御部40にインストールさ
れている制御切り換え用のプログラムの内容を示すフロ
ーチャートであり、以下、この図を参照しつつ本発明の
実施の形態によるJIS A1108の規格に基づくコ
ンクリートの圧縮試験時における動作手順について説明
する。
【0016】試験に先立ち、キーボード41から応力速
度制御時における荷重増加速度の目標値P0 を設定す
る。この設定された目標値P0 は、あらかじめ設定され
ている微小時間、例えば100ms当たりの荷重増加目
標量Pに換算されてメモリに記憶される。
【0017】試験の開始を指令すると、刻々と取り込ま
れる荷重データの値が規定値、例えばフルスケール荷重
の1%に達するまでは定速ストローク制御によって油圧
ラム15を駆動し、テーブル14を一定の速度で上昇さ
せた後に応力速度制御に移行し、その応力速度制御を行
っている間に図2のプログラムが実行される。
【0018】さて、応力速度制御中においては、刻々と
取り込まれる荷重データの値が荷重増加速度の目標値P
0 で増加するようにサーボバルブ22のバルブ開度が刻
々と制御されるのであるが、荷重データがあらかじめ設
定されている所定の値、例えばフルスケール荷重の7%
に達した後、最新の荷重データを100msごとに読み
込み、その最新の荷重データL1と、100ms前に読
み込んだ前回の荷重データL2との差(L1−L2)
と、100ms当たりの荷重目標増加量Pとを比較し、
これら両者があらかじめ設定されている規定値εを越え
て相違しているか否か、すなわち、 |(L1−L2)−P|≦ε ・・・・(1) を満足しているか否かを判別する。(1)式を場合には
iを0にして応力速度制御を継続する。一方、(1)式
を満足していない場合には、iを1カウントアップさせ
る。そして、iが5に達した時点で、つまり5回連続し
て(L1−L2)とPとがεを越えて相違した時点で、
応力速度制御からその時のサーボバルブ22のバルブ開
度を一定にした定速ストローク制御に自動的に切り換え
る。
【0019】以上の動作によれば、供試体Wに急激な変
形を生じたことが確実に捉えられ、常に正確な時点で応
力速度制御から定速ストローク制御に自動的に切り換え
られる。すなわち、応力速度制御下で供試体Wが急激に
圧縮変形すると、供試体Wに作用する荷重、従って圧力
セル31による荷重データの値は、サーボバルブ22に
よる油圧ラム15の制御にも係わらず急激な変化を示
し、100ms間での荷重データの増加量(L1−L
2)は目標量Pに比して大幅に逸脱する(通常は目標量
Pに比して大幅に小さくなる)。この実施の形態におい
ては、外乱等による荷重データの変動を考慮して、上記
のような荷重速度の変動が連続して5回発生したとき
に、供試体Wの急激な変形が生じたとして制御を応力速
度制御から定ストローク制御へと自動的に切り換えるた
め、常に安定して正確な時点において制御の切り換えが
実行される。
【0020】なお、以上の実施の形態においては、(L
1−L2)とPとの相違量が連続して5回にわたって続
いた場合に制御を切り換えたが、その回数は任意であ
り、外乱等による影響を考慮したうえで任意の回数とす
ることができる。また、上記した実施の形態において
は、100msごとの荷重データを読み込んで最新の荷
重データL1とその前に読み込んだ荷重データL2との
差を目標量Pと比較したが、荷重データの読み込み間隔
についても100msに限定されることなく、任意とし
得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、応力速
度制御状態で供試コンクリートブロックに圧縮荷重を負
荷している状態で、供試体に作用する荷重の検出値が急
激な変化を示したことを自動的に検知し、その検知によ
って応力速度制御から定速ストローク制御に自動的に切
り換えるので、従来のように試験者の目視による判断に
より応力速度制御から定速ストローク制御に切り換えて
いた従来の試験装置に比して、制御の切り換え時点を常
に正確なものとすることができ、人為的な誤差や操作ミ
ス等が生じる可能性が皆無となり、常に正確な試験結果
を得ることができる。また、コンクリート圧縮試験の制
御が全自動化されるため、試験に要する労力も軽減する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の全体構成図で、機械的構
成を表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記
して示す図である。
【図2】本発明の実施の形態の制御部40にインストー
ルされている制御用のプログラムの内容を表すフローチ
ャートである。
【符号の説明】 1 試験機本体 11 本体フレーム 12a,12b ねじ棹 13 クロスヘッド 14 テーブル 15 油圧ラム 16,17 圧盤 21 油圧ユニット 21a 油圧ポンプ 22 サーボバルブ 31 圧力セル 32 荷重計測用アンプ 33 A−D変換器 40 制御部 41 キーボード 42 レコーダ W 供試体(コンクリートブロック)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供試コンクリートブロックに対して圧縮
    荷重を加える負荷機構と、試験片に作用する圧縮荷重を
    検出する荷重検出手段と、その荷重検出手段の出力を入
    力して当該荷重検出値の変化速度が一定となるように上
    記負荷機構を制御する応力速度制御、および、上記負荷
    機構の変位を一定に維持する定速ストローク制御の少な
    くともいずれかの制御が選択可能な制御手段を備えたコ
    ンクリート圧縮試験装置において、 上記応力速度制御の制御中に、上記荷重検出手段の出力
    を刻々と取り込み、その検出値の変化速度が目標速度に
    対してあらかじめ設定されている限度を越えてずれたか
    否かを判別する判別手段を有し、上記制御手段は、その
    判別結果に基づき、荷重検出値の変化速度が目標速度に
    対して上記限度を越えて変化したときに制御を自動的に
    定速ストローク制御に切り換えることを特徴とするコン
    クリート圧縮試験装置。
JP2000162863A 2000-05-31 2000-05-31 コンクリート圧縮試験装置 Expired - Lifetime JP4174604B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000162863A JP4174604B2 (ja) 2000-05-31 2000-05-31 コンクリート圧縮試験装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000162863A JP4174604B2 (ja) 2000-05-31 2000-05-31 コンクリート圧縮試験装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001343312A true JP2001343312A (ja) 2001-12-14
JP4174604B2 JP4174604B2 (ja) 2008-11-05

Family

ID=18666708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000162863A Expired - Lifetime JP4174604B2 (ja) 2000-05-31 2000-05-31 コンクリート圧縮試験装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4174604B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020169836A (ja) * 2019-04-01 2020-10-15 株式会社島津製作所 制御装置、材料試験機、材料試験機の制御方法及びプログラム
CN118130259A (zh) * 2024-02-28 2024-06-04 铁正检测科技有限公司 用于混凝土试验测试设备的自动化负荷施加装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020169836A (ja) * 2019-04-01 2020-10-15 株式会社島津製作所 制御装置、材料試験機、材料試験機の制御方法及びプログラム
JP7207104B2 (ja) 2019-04-01 2023-01-18 株式会社島津製作所 制御装置、材料試験機、材料試験機の制御方法及びプログラム
CN118130259A (zh) * 2024-02-28 2024-06-04 铁正检测科技有限公司 用于混凝土试验测试设备的自动化负荷施加装置
CN118130259B (zh) * 2024-02-28 2024-08-27 铁正检测科技有限公司 用于混凝土试验测试设备的自动化负荷施加装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4174604B2 (ja) 2008-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7021155B2 (en) Universal material testing method and device therefor
US6484570B2 (en) Impression forming mechanism and hardness testing apparatus
JP2001343312A (ja) コンクリート圧縮試験装置
JPH07164199A (ja) プレス加工機の品質管理方法及びその装置
US5724257A (en) Foundry sand testing apparatus and system
JPH0979960A (ja) 圧裂引張試験装置
JP2001033368A (ja) 材料試験機
JP4033118B2 (ja) ばね性ある供試体の試験方法
JP4239752B2 (ja) 材料試験機
JP3749411B2 (ja) 材料試験装置における制御方法および材料試験装置
JP2000214059A (ja) 材料試験機制御方法
JP2718318B2 (ja) 材料試験機
US20220057308A1 (en) Material testing machine and method for controlling material testing machine
JPH0545269A (ja) 引張試験における降伏点の検出方法および引張試験装置
JPH09159589A (ja) 材料試験機
JPH08101109A (ja) 材料試験機
JP4390076B2 (ja) 材料試験機
JP4206614B2 (ja) 材料試験機
JP3329293B2 (ja) 材料試験機
JP4703054B2 (ja) ボンディング装置及びその方法
JPH0569372B2 (ja)
JP2003307476A (ja) 爆裂防止機能付き材料試験機
JP2598903Y2 (ja) 材料試験機
JP2812191B2 (ja) 材料試験機
JPH0213822A (ja) 材料試験機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060925

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080423

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080716

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080729

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4174604

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term